Il progetto Blue Brain rivela le incredibili strutture del cervello umano
Da sempre si sa che il cervello umano è dotato di una complessità strutturale incredibile, ma finora non si poteva che immaginarlo. Grazie al progetto Blue Brain, nato nel 2005 per iniziativa del Politecnico di Losanna e della Ibm, questa affascinante architettura è stata finalmente svelata in tutta la sua complessità, arrivando a scoprire come le cellule nervose interagiscono fra loro formando strutture a due dimensioni come i piani, ma anche a tre come i cubi, fino a strutture a cinque, sei e perfino 11 dimensioni. Precedenti ricerche hanno studiato il cervello durante l’attività onirica osservando per la prima volta l’impronta lasciata dai sogni e l’ultima mappatura, la più dettagliata mai realizzata, ha rivelato 100 nuove regioni.
Uno studio basato sull’algebra
Pubblicata sulla rivista Frontiers in Computational Neuroscience, la ricerca è coordinata da Henry Markram, direttore del progetto Blue Brain e ricercatore del Politecnico di Losanna, e si basa sull’applicazione allo studio dei neuroni della topologia algebrica, la branca della matematica che usa l’algebra
per studiare proprietà e struttura delle forme nello spazio. Questo strumento è stato applicato per la prima volta allo studio del cervello da Kathryn Hess, del Politecnico di Losanna, e Ran Levi, dell’università scozzese di Aberdeen.
«L’algebra topologica – ha detto Hess – è nello stesso tempo un microscopio e un telescopio: può fare uno zoom all’interno delle reti per scoprirne le strutture più nascoste, come gli alberi in una foresta, e riuscire a vedere gli spazi vuoti, come le radure».
Strutture come castelli di sabbia
Grazie a questo approccio è stato possibile arrivare a studiare il cervello umano a questa profondità dimensionale, rivelando una rete di circuiti che non si limita a intrecciarsi nell’ambito delle quattro dimensioni finora note ma può raggiungere perfino 11 dimensioni. Una conferma che è arrivata dall’osservazione sia del tessuto della corteccia cerebrale ottenuto dal progetto Blue Brain nel 2015 con una simulazione, sia di un frammento reale di tessuto cerebrale. Si è osservato così non solo il formarsi delle strutture multidimensionali si formano ma anche che il cervello si riorganizza costantemente, creando nuove strutture e poi demolendole per costruirne di nuove.
«Sono come castelli di sabbia multidimensionali, che continuamente si materializzano per disintegrarsi subito dopo», ha osservato Markram. Abbiamo scoperto – ha aggiunto – un mondo che non avremmo mai potuto immaginare» e che «esistono decine di milioni di questi oggetti anche in una porzione del cervello piccola come una briciola».
